Röhrendampferzeuger mit Zuführung einer zusätzlichen Menge au Arbeitsmittel zur Temperaturregelung. Die Erfindung bezieht sich auf eineu Röhrendampferzeuger mit Zuführung einer zusätzlichen Menge an Arbeitsmittel zu Re gelungszwecken, bei dem die Speiseflüssig keitsmenge und die zusätzliche Arbeitsmittel- menge von der gleichen, unter dem Einfluss des erzeugten Dampfes stehenden Temperatur aufnehmervorrichtung geregelt werden, zum Zweck, unerwünschte Schwankungen in der Temperatur des erzeugten Dampfes zu ver meiden.
Die Erfindung besteht darin, dass im Rohrsystem an einer Stelle, an der das zusätzliche Arbeitsmittel schon dem Rohr system zugeführt worden ist, mindestens ein Flüssigkeitsabscheider eingeschaltet ist.
Die Erfindung bezweckt, die Entfernung von Salzablagerungen an den Rohrwänden der erwähnten Dampferzeuger aus dem Rohr strang zu ermöglichen. Die Ablagerungen können in den Flüssigkeitsabscheider beför dert, in diesem zurückgehalten und daraus mit Hilfe der abgeschiedenen Flüssigkeit ent- fernt werden, so dass im Dampferzeuger kein Sehaden mehr entsteht.
Die Fig. 1 der Zeichnung zeigt ein ver einfacht dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung und die Fig. 2 und 3 ver anschaulichen zwei dazu gehörende Tempe raturdiagramme.
Das Arbeitsmittel wird mittelst einer nicht gezeichneten Speisepumpe durch die Speiseleitung 3 und eine anschliessende Ver bindungsleitung 4 dem einen Ende 1 eines aus zwei Strängen 5 und 7 bestehenden Rohr systems als Speiseflüssigkeit zugeführt und am andern Ende 2 des Rohrsystems als über hitzter Dampf entnommen. Im ersten Strang 5 wird die Speiseflüssigkeit auf die Verdamp- fungstemperatur erwärmt und bis zur Stelle 6 restlos in Sattdampf übergeführt.
Schliess lich wird das Arbeitsmittel im letzten Ab schnitte des Stranges 5 noch wenig über hitzt. Im Strange 7 wird das Arbeitsmittel dann auf die endgültige Gebrauchstempera- tur überhitzt und schliesslich durch die Lei tung 8 zu den in der Zeichnung nicht dar gestellten Verbrauchsstellen geleitet. Die Be heizung erfolgt durch einen Brenner 9. Die entstehenden Verbrennungsgase werden durch die Leitung 10 an weitere Verbrauchsstellen oder ins Freie geleitet.
Aus der Speiseleitung 3 wird durch die Leitung 11 Flüssigkeit entnommen, welche durch die Leitung 12 zu den Einführungs stellen 13a und 13b des Rohrstranges 5 ge leitet wird. Zur Regelung der Menge der dem Dampferzeuger zuzuführenden Speise flüssigkeit und der zusätzlich zuzuführenden Flüssigkeit sind zwischen der Speiseleitung 3 und den Leitungen 4 bezw. 12 Regelorgane 14 bezw. 15 eingeschaltet, die von den Servo motoren 18 bezw. 19 gesteuert werden. Die Servomotoren werden durch eine in die Dampfleitung 8 eingebaute Temperaturauf nahmevorrichtung 16 beeinflusst, deren Im pulse durch die Leitung 17 auf die Steuer organe der Servomotoren 18 und 19 ein wirken.
Beim Steigen der Temperatur in der Lei tung 8 werden die Organe 14 und 15 so beeinflusst, dass mehr Speiseflüssigkeit und mehr Zusatzflüssigkeit dem Dampferzeuger zugeführt wird, so dass die Temperatur wie der auf ihre normale Höhe sinkt. Umgekehrt wird beim Sinken der Temperatur weniger Speiseflüssigkeit und weniger Zusatzflüssig keit zugeführt, so dass die Temperatur wieder auf ihre normale Höhe steigt.
Im Rohrsystem ist zwischen den Strän- gen 5 und 7 an einer Stelle, an welcher der Dampf an allen Einspritzstellen 13a und 13b vorbeigeströmt und schon wenig überhitzt ist, ein Flüssigkeitsabscheider 20 eingeschaltet, mittelst dessen etwa vom Dampf mitgeris sene Flüssigkeit ausgeschieden wird, die dann durch eine mittelst eines Organes 22 absperr bare Leitung 21 geführt wird.
Im Diagramm der Fig. 2 ist als Abszisse die Länge l der Rohrstränge eines Dampf erzeugern nach Fig. 1 und als Ordinate die Temperatur t des Arbeitsmittels aufgetragen. Auf der Abszissenachse sind ferner die Punkte 1, 6, 13a, 13b, 20 und 2 eingetragen, welche in Fig. 1 dem Zuführungsende 1, der Übergangsstelle 6 vom Nassdampf- ins Heissdampfgebiet, den Einspritzstellen 13a und 13b,
der Stelle mit dem Flüssigkeits- abscheider 20 und dem Austrittsende 2 ent sprechen.
Bei normalem Betrieb wird sich eine Temperaturverteilung einstellen, wie durch die ausgezogen gezeichnete Kurve n dar gestellt ist. Zunächst steigt die Temperatur bis zum Siedepunkt an, um während der Ver dampfung entsprechend dem Druckabfall, den das Arbeitsmittel im Rohrstrang erleidet, wieder bis zur Stelle 6 etwas abzufallen. Nach der Stelle 6 beginnt die Überhitzung; doch wird an der Stelle 13a durch die zu sätzlich zugeführte Flüssigkeit die Tempe ratur wieder erniedrigt.
Nach weiterem An stieg wird die Temperatur an der Stelle 13b ein zweites Mal durch zusätzliche Flüssig keit erniedrigt, um dann bis zur Stelle 2 auf die endgültige Überhitzungstemperatur an zusteigen. Bei normalem Betrieb wird also der Flüssigkeitsabscheider 20 von überhitz tem Dampf durchströmt, wobei er keine Flüssigkeit abscheiden wird.
Sinkt die Temperatur des Arbeitsmittels im Rohrsystem - beispielsweise wegen ver mehrter Zuführung von Speiseflüssigkeit -. so wird sich der durch die Kurve m dar gestellte Temperaturverlauf einstellen. Zu nächst steigt die Temperatur der Flüssig keit langsamer an. Entsprechend dem grösse ren Druckgefälle ist auch der Speisedruck höher und daher wird der Siedepunkt spä ter und bei einer höheren Temperatur als beim normalen Betrieb erreicht. Daraufhin fällt bei der Verdampfung wiederum die Tempe ratur entsprechend dem Druckgefälle etwas ab; die Flüssigkeit ist bei den Zuführungs stellen 1.3a und 13b nur zum Teil verdampft.
Die zusätzliche Flüssigkeit wird in den Nass- dampf eingeführt, so dass ein Teil des er zeugten Dampfes wohl kondensiert, die Tem peratur aber nicht fällt. An der Stelle 20 enthält der Dampf immer noch Flüssigkeit, welche alsdann im Abscheider abgeschieden und durch die Leitung 21 (Fig. 1) abgeführt wird.
Beim Durchströmen des (Arbeitsmittels durch den Rohrstrang werden die Ver unreinigungen, welche mit der Speiseflüssig keit in den Dampferzeuger eingeführt wer den, insbesondere lösliche Stoffe, wie Salze, während der Verdampfung ausgetrocknet. Die ausgedampften Verunreinigungen bleiben dann an den Rohrwänden, insbesondere an der Stelle 6, an welcher das Arbeitsmittel vom Nassdampf- in den Heissdampfzustand übergeht, haften. Die entstehende Salzschicht hemmt den Wärmedurchgang durch die Rohrwände, die von aussen zugeführte Wärme kann nicht abgeleitet werden und erhöht die Rohrwandtemperatur, wodurch der Baustoff geschwächt wird und die Rohre bei grosser Überhitzung sogar platzen.
Dringt bei Temperatursenkungen das Ar beitsmittel in teilweise noch flüssiger Form von Zeit zu Zeit bis zum Abscheider 20 der an und für sich vorteilhafterweise kalt gelegt, beispielsweise ausserhalb des Dampf erzeugers aufgestellt ist - vor, so werden durch die Flüssigkeitsteile die Salze, die sich während der vorangehenden Betriebszeit an den Rohrwänden festgesetzt haben, weg gespült und in den Abscheider geführt. Durch das Ablassen der abgeschiedenen Flüs sigkeit werden alsdann auch die von den Rohr wänden weggewaschenen Salze aus dem Dampferzeuger entfernt.
Fig. 3 zeigt den Verlauf der Dampftempe ratur t am Austrittsende des Rohrsystems als Funktion der Zeit z. Es soll normalerweise die Temperatur tn eingestellt werden. Bei jeder Regelvorrichtung stellen sich immer grössere oder kleinere Schwankungen ein, so dass die tatsächliche Austrittstemperatur einen Ver lauf, wie durch die Kurve v dargestellt, an nimmt.
Die Temperatur steigt langsam an, sinkt aber rasch wieder ab, steigt dann wie der langsam an und sinkt von neuem wieder rasch usw. Die grössere Geschwindigkeit des Absinkens als des Ansteigens ist dadurch gegeben, dass ein Anstieg durch eine grössere Wärmezuführung, ein Absinken aber durch eine grössere Speiseflüssigkeitszuführung ver ursacht ist.
Die Veränderung der Speise- flüssigkeitszufuhr wird aber am Austrittsende früher wahrgenommen als eine Veränderung der Wärmezufuhr, weil die Wärme mehr Zeit zum Durchdringen der Rohrwand bedarf als das Arbeitsmittel zum Duchströmen des Rohrsystems.
Jedesmal beim Erreichen der niedrigsten Temperaturen tu wird der noch mit Flüssigkeit gesättigte Dampf bis zum Abscheider 20 (Fig. 1) vordringen, -wobei die während der höheren Temperaturen ab geschiedenen Salze von den Rohrwänden weggewaschen und in den Abscheider gespült werden.
Sollten die üblichen Temperaturschwan kungen, welche bei Regelungen auftreten, nicht genügen, um die Salzablagerungen aus dem Rohrstrang zu entfernen, kann von Zeit zu Zeit eine erhöhte Speiseflüssigkeitsmenge und eine grössere Zusatzmenge für den Dampferzeuger so lange zugeführt werden, jeweilen bis die Salzablagerungen restlos aus dem Rohrstrang entfernt sind.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung be steht darin, dass bei schroffen Temperatur abfällen auf alle Fälle vermieden wird, dass Flüssigkeitspfropfen mit dem überhitzten Dampf durch die Leitung 8 an die Ver brauchsstellen geführt werden. Die Art der Flüssigkeitsabscheider spielt keine Rolle; es können beispielsweise gewöhnliche Flüssig 1Leitsabscheider oder solche mit Kondenstöpfen verwendet werden. Der Flüssigkeitsablass aus dem Abscheider kann durch einen Niveau regler, durch Dampfsteuer oder durch Schleusen geregelt werden.
Es können auch mehrere Flüssigkeitsabscheider einander pa rallel geschaltet sein, wobei immer nur ein Teil von allen in Betrieb ist, während die übrigen zu Reinigungszwecken von dem Dampferzeuger abgeschaltet werden können. Gegebenenfalls können auch mehrere Rohr- stränge zueinander parallel geschaltet sein und von einer gemeinsamen Feuerungsvor richtung beheizt werden. Die Erfindung kann aber auch angewendet werden auf Dampf erzeuger, bei denen eine Anzahl kürzerer Rohrstrecken einander parallel geschaltet sind. Es können dabei insbesondere auch eine Anzahl Gruppen von parallel geschalteten Rohrabschnitten hintereinander geschaltet werden.